污泥低溫碳化處理循環利用

高益

摘 要：我國城鎮污水處理今年來取得前所未有的發展，處理污水的同時會產生大量的污泥，這些污泥中含有大量的重金屬、物生物及病菌，不妥善處理，就會對環境產生二次污染，污泥的碳化處理即將污泥變廢為寶，實現資源化利用，達到無害化、減量化和資源化的效果。

關鍵詞：污泥處理;低溫碳化;焚燒;熱解

1 技術原理

城鎮污泥低溫炭化循環利用技術是在低溫（≤240度）環境下將污泥氣化、炭化制成有機炭，有機炭是一種新能源，其熱值可達3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或氣）返回至本系統鍋爐3，800kcal/kg，可替代一次性燃料（煤、油或氣）返回至本系統鍋爐中高溫（≥1000 度）燃燒供熱，熱量回用于污泥氣化、炭化處理（實現污泥熱值的循環利用）;產生的廢氣經噴淋、洗滌、冷卻、除臭、除霧處理符合《生活垃圾焚燒污染物控制標準》排放;尾氣處理產生的廢水進污水處理廠處理;有機炭高溫（≥1000 度）燃燒產生的爐渣經檢測無重金屬浸出毒性危害，活性，可作為水泥、混凝土、保溫磚的生產原料，實現污泥資源化利用。

2 工藝流程說明

污水處理廠污泥通過車載運至項目所在地，經地磅稱重計量后倒入料倉中，料倉底部設置有推桿閘閥及水平螺旋輸送機，打開閘閥，污泥掉入水平螺旋機內，經輸送進入傾角螺旋輸送機中，然后經密閉進料裝置進入氣化反應器中，在氣化反應器內，污泥與換熱裝置發生熱交換，污泥發生熱化學反應，泡體結構破壞，污泥中的水變成水蒸氣從污泥中分離出來;氣化反應后的污泥跌落進入炭化反應器內繼續反應，污泥的含水率進一步降低，污泥轉變成有機炭顆粒，然后經螺旋輸送機進入鍋爐料斗中，經鍋爐進料裝置進入爐膛內高溫燃燒，高溫燃燒產生的爐渣經刮板機輸送進入大傾角皮帶輸送機中，然后進入爐渣料倉中儲存，待料倉滿后，運輸車輛開至料倉下，開啟料倉門，爐渣跌落進入運輸車輛車斗中，外運制磚。輔助燃料經裝載機裝載進入輔助燃料斗中，經皮帶輸送機輸送進入鍋爐料斗中與有機炭顆粒混合進入爐膛內高溫燃燒。

3 適應范圍

成套設備，獨立系統，占地面積小，100T/d 污泥處理處置生產線占地面積5-6 畝，該技術均適應于污泥分散處理和污泥集中處置，可根據污泥產量或污泥集中處置場規模選型、設計、制造、安裝不同處理規模的成套設備，污泥處置過程不受溫度、氣候等外界環境影響。

4 設備投資

污泥干化系統運行過程可通過計算機控制系統加以實現，系統運行操作人員在控制室內通過計算機系統，實現對整個污泥干化系統運行過程進行集中監視與控制，完成系統設備的啟/停、正常工況的監視與調整、異常工況的報警和緊急事故的處理，確保污泥干化系統安全高效運行，滿足現代化工業生產過程的需求。

6 系統儀表控制

考慮項目系統運行穩定性和可靠性要求，推薦采用先進的PLC系統對整個干化過程系統的全過程進行控制，要求如下：

（1）系統運行穩定可靠，能滿足污泥干化高負荷、長時間運行要求;與現有控制系統之間能進行實時通訊;

（2）控制系統具有數據采集、控制運算、控制輸出、設備和狀態監視、報警監視、遠程通信、實時數據處理和顯示、歷史數據管理、日志記錄、事故順序識別、事故追憶、圖形顯示、控制調節、報表打印、高級計算，以及所有這些信息的組態、調試、打印、下載、診斷等功能;

（3）系統的監視、報警和自診斷功能應高度集中在LCD畫面上，并能在打印機上打印。控制系統應建立在功能完善、危險分散、物理分離及負荷均衡的基礎上，增強系統的可靠性和可利用率。

7 煙氣的控制

焚燒爐的煙氣主要為粉塵顆粒、水蒸汽及無機酸性氣體，處理采用主要方法為旋風分離+堿性水噴淋洗滌處理工藝。

8 氣化炭化過程中產生的異味氣體處

有機炭烘干及氣化炭化產生氣體主要為水蒸氣，少部分的異味氣體，這些氣體進入尾氣處理系統前溫度為100°C 左右，通過引風機輸送，進入文丘里處理裝置中，文丘里通過管徑變化改變噴淋水和氣體的對流速度，實現噴淋水、藥劑與氣體的高速對流傳質，經過處理后的氣體溫度降低至60°C 左右，然后進入化學洗滌塔洗滌，化學洗滌塔中分布有填料和除霧層，氣體與藥劑溶液在塔內充分發生化學反應，降低氣體的臭味和溫度，經過化學洗滌處理，尾氣溫度降低至45 以下，然后與鍋爐尾氣混合進入低溫等離子塔除臭除霧處理，經己風機進入排放筒排放。經以上過程處理，尾氣符合《生活垃圾焚燒污染物控制標準》中規定的指標排放。

9 結語

污泥的碳化處理為城鎮污泥處理提供了一種新的途徑，可很好的解決現有設備的投資高，運行、維護成本高的缺點，具有高效，快速，投資少等優點，對實現污泥處理的無害化、減量化、資源化的目標具有積極作用。

參考文獻

[1]洪建軍，污泥低溫碳化焚燒處理技術與應用[J]，中國給水排水，2014年第8期

[2]繩新安，市政污泥低溫碳化處理系統的設計[J]，環境與資源，2016年第42卷第8期